“热量限制”调控细胞毒T细胞CRAC通道促进免疫杀伤作用的机制及其免疫学标志物研究
批准号:
82102472
项目类别:
青年科学基金项目(C类)
资助金额:
30.0 万元
负责人:
周骁
依托单位:
学科分类:
免疫学检验
结题年份:
2024
批准年份:
2021
项目状态:
已结题
项目参与者:
周骁
中文摘要
热量限制(CR)能够显著促进健康和调节免疫功能,但机制不明、标志物缺乏限制了其临床应用。细胞毒T细胞(CTL)是关键的杀伤性免疫细胞。申请人发现CR显著促进荷瘤小鼠外周血和肿瘤组织中CTL的比例及其抗肿瘤效应,但调控机制有待深入研究。我们发现CR促进CTL的钙内流,并促进钙释放激活钙离子通道(CRAC)关键分子的表达。基于CRAC通道在调控CTL杀伤效应中的关键作用,我们推测CR可能通过CRAC通道促进CTL的杀伤作用。因此我们提出科学假说:CR通过上调CRAC通道分子表达促进CTL的钙内流,增强其杀伤作用。我们拟运用体内外模型、转录组测序和临床队列研究,阐明CR调控CTL中CRAC通道的作用和机制,并通过CTL及其表达分子等作为免疫学标志物评价CR的免疫调节功能。本项目将阐明CR调控CTL功能的分子机制和理论,促进CR免疫调节的功能评价和潜在检验标志物的研发。
英文摘要
Calorie restriction(CR) is a dietary intervention that can significantly promote health and regulate immune function, however, the undefined mechanism and limitation in biomarker astricts its clinical application. Cytotoxic T lymphocyte (CTL) is the key killer cell, we find that CR significantly increased the rate of CTL in peripheral blood and tumor of mice that inoculated with cancer cell. However, the mechanism under this phenomenon needs further investigation. Our preliminary data finds that CR significantly elevates calcium entry as well as the expression of Calcium Release Activated Calcium channel(CRAC) in CTL. Considering the critical roles of CRAC, a key calcium channel, in regulating CTL function, we suggest that CR might control the function of CTL via CRAC. Therefore, we hypothesize that CR elevates the expression and function of CRAC in CTL, hence enhance the killing capacity. This project will employ model in vivo and in vitro and transcriptome sequencing as well as clinical cohort study to uncover the molecular mechanism of CR promoted CTL function, and develop immunologic biomarkers of the immune modulation of CR. This study will supplement the theoretical basis of CR-regulated CTL function, and promote the development of immune assessable parameters and potent immunologic laboratory biomarker of CR.
热量限制(CR)是一种能显著促抑制肿瘤的饮食干预措施,但作用机制不明和评价标志物不足限制了其临床应用。申请人基于细胞毒T细胞(CTL)的研究表明,CR促进CTL中CRAC通道表达,并促进钙内流。CR促进小鼠皮肤黑素瘤中CTL浸润并降低其功能紊乱,抑制肿瘤生长。此外,肿瘤微环境中众多因素可能影响CTL的抗肿瘤功能,如如蓄积在肿瘤内的微塑料颗粒(MPs)、肿瘤细胞高表达的染色质外环状DNA(EccDNA)和肿瘤内的非编码RNA(LncRNA)等均可能通过不同的途径发挥作用。因此本项目基于CR、MPs、eccDNA等调控CTL CRAC通道促进免疫杀伤作用的机制展开,并探索基于上述机制研发CTL调控及功能的免疫学标志物。项目组确立了CR的体外和体内研究模型及其具体检测指标,明确了CR促进CTL活化、增殖,并引起CTL的转录组变化,包括miRNA、lncRNA和mRNA等的表达以及可变剪切修饰等的变化。在在体模型中,课题组利用荷瘤小鼠模型,发现CR促进小鼠外周血和肿瘤内CTL的比例,并抑制CTL耗竭相关标志物的表达。课题组进一步筛选并聚焦到受CR影响的关键基因颗粒酶GZMA,并明确了miR-760等在CR后表达下降是CR促进GZMA上调的关键因素。课题组进一步发现CR-GZMA增加能促进CTL中IL-18等的表达,并可能由此促进耗竭的CTL的焦亡。此外,课题组同时研究了DC细胞在CR处理后的表型变化、转录组改变以及肿瘤免疫微环境改变的影响,发现CR可显著促进肿瘤微环境内DC细胞的活化及其活化CTL的能力,并获得了CR处理后DC细胞表达变化的基因谱。同时开发了新型的光活化水凝胶材料,证实了其在促进肿瘤细胞免疫原性死亡并增强抗肿瘤免疫功能方面的作用。研究期间,课题也同步组展开关于MPs对CTL功能的影响和机制研究、eccDNA调控肿瘤细胞免疫逃逸的研究和标志物筛选,发现了MPs在乳腺癌中蓄积,通过结合ANXA2/IL-17促进细胞线粒体自噬发挥细胞毒性作用,提示MPs潜在的临床毒性。同时也发现并探索了lncSNHG6促进胰腺癌对吉西他滨耐药的机制。
国内基金
海外基金